RU2171932C2 - Automatic infinitely variable mechanical transmission - Google Patents

Automatic infinitely variable mechanical transmission Download PDF

Info

Publication number
RU2171932C2
RU2171932C2 RU2000115682/28A RU2000115682A RU2171932C2 RU 2171932 C2 RU2171932 C2 RU 2171932C2 RU 2000115682/28 A RU2000115682/28 A RU 2000115682/28A RU 2000115682 A RU2000115682 A RU 2000115682A RU 2171932 C2 RU2171932 C2 RU 2171932C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
satellites
transmission
main
central
axes
Prior art date
Application number
RU2000115682/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2000115682A (en
Inventor
Б.Ф. Кочетков
Original Assignee
Кочетков Борис Федорович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Кочетков Борис Федорович filed Critical Кочетков Борис Федорович
Priority to RU2000115682/28A priority Critical patent/RU2171932C2/en
Publication of RU2000115682A publication Critical patent/RU2000115682A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2171932C2 publication Critical patent/RU2171932C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: mechanical engineering; transport engineering; machine tool manufacture. SUBSTANCE: proposed transmission includes input shaft 1 and output shaft 2, main carrier 3 with radial axles 5 on which main satellites 6 and additional satellites 12 are mounted and differential gear whose first central wheel 9 is mounted on hollow intermediate shaft 4 located coaxially relative to input shaft; main carrier 3 is secured on shaft 4. Second central wheel 11 of differential gear is secured on input shaft 1. Main satellites 6 are thrown into engagement with immovable bearing wheel 8 secured in transmission housing 7. Additional satellites 12 are through into engagement with movable bearing wheel 10 secured on input shaft. First central wheel of differential gear and second central wheel 11 of differential gear are thrown into engagement with satellites 13 whose carrier 14 is secured on output shaft 2. EFFECT: possibility of smooth conversion of rotational speed of output shaft and moment of momentum depending on output shaft load. 9 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в транспортном машиностроении, в частности - в автомобилестроении и станкостроении. The invention relates to mechanical engineering and can be used in transport engineering, in particular in the automotive and machine tool industries.

Известна инерционная автоматическая бесступенчатая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного элементов, механически взаимодействующих при помощи включенных в состав инерционного тормозного устройства инерционных грузов, которые установлены при помощи водила на валу инерционного тормозного устройства с возможностью вращения вместе с этим валом, дифференциал, один из концевых валов которого связан с инерционным тормозным устройством, два других - с входным и выходным валами (патент РФ N 2072718, МПК F 16 H 33/10, 3/74, 27.01.97 Бюл. N 3). Known inertial automatic continuously variable transmission containing coaxial input and output shafts, inertial braking device, consisting of the leading and supporting elements, mechanically interacting with the inertial loads included in the inertia braking device, which are mounted with a carrier on the shaft of the inertial braking device with rotation along with this shaft, a differential, one of the end shafts of which is connected to an inertial brake device, the other two to the input and output shafts (patent of RF N 2072718, IPC F 16 H 33/10, 3/74, 27.01.97 Bul. 3 N).

Наиболее близким по совокупности признаков техническим решением к заявленной передаче является автоматическая бесступенчатая механическая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, инерционное тормозное устройство, состоящее из ведущего и опорного элементов, первый из которых включает водило, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом полом промежуточном валу и снабженное радиальными осями, на которых симметрично оси передачи размещены зубчатые конические сателлиты, введенные в зацепление с закрепленным в корпусе передачи коническим центральным неподвижным опорным колесом, являющимся опорным элементом передачи, с промежуточным валом жестко соединено первое центральное колесо размещенного на выходе из передачи дифференциала, водило дифференциала закреплено на входом валу и выполнено в виде радиальных осей, на которых установлены сателлиты, входящие в зацепление с центральными колесами дифференциала, при этом второе центральное колесо дифференциала закреплено на выходном валу (патент РФ N 2109188, МПК F 16 H 33/10, 3/74, 20.04.98 Бюл. N 11). The technical solution closest to the claimed transmission in terms of features is an automatic continuously variable mechanical transmission containing coaxial input and output shafts, an inertial braking device consisting of a drive and support elements, the first of which includes a carrier mounted on a hollow intermediate shaft mounted coaxially with the input shaft and provided with radial axes on which gear conical satellites are placed symmetrically to the transmission axis and are engaged with the transmission housing with a conical central fixed support wheel, which is the transmission support element, with the intermediate shaft, the first central wheel of the differential located at the output of the transmission is rigidly connected, the differential carrier is mounted on the input shaft and made in the form of radial axes on which the satellites are engaged the central wheels of the differential, while the second central wheel of the differential is mounted on the output shaft (RF patent N 2109188, IPC F 16 H 33/10, 3/74, 04/20/98 Bul. N 11).

У этой автоматической бесступенчатой механической передачи верхним пределом повышения частоты вращения выходного вала является режим работы при неподвижном ведущем элементе инерционного тормозного устройства, когда инерционные грузы на водиле и вместе с ним не вращаются и не передают на первое центральное колесо дифференциала тормозящий момент силы. При этом не передается вращающий момент и на выходной вал. С уменьшением частоты вращения водила и приближением к указанному верхнему пределу частоты вращения выходного вала соответственно уменьшается КПД и эффективность использования мощности применяемого двигателя. In this automatic stepless mechanical transmission, the upper limit for increasing the output shaft rotation frequency is the mode of operation with the fixed leading element of the inertial braking device, when the inertial loads on the carrier and with it do not rotate and do not transmit the braking torque to the first central differential wheel. In this case, the torque is not transmitted to the output shaft either. With a decrease in the carrier speed and approaching the indicated upper limit of the output shaft rotation frequency, the efficiency and efficiency of using the power of the engine used accordingly decreases.

Предлагаемое изобретение обеспечивает достижение технического результата, который заключается в автоматическом бесступенчатом изменении передаваемого вращающего момента в зависимости от нагрузки на выходном валу, осуществлении возможности передачи вращающего момента при неподвижном водиле и при равной частоте вращения выходного и входного валов, создании максимального по величине вращающего момента на неподвижном (заторможенном нагрузкой) выходном валу при отсутствии при этом угрозы остановки двигателя, возможности автоматического торможения рабочей машины при помощи выключенного двигателя (например, при движении машины под уклон) и запуска двигателя с применением буксировки машины. При этом обеспечивается оптимальное использование мощности двигателя. Одновременно с этим упрощается управление транспортной машиной и уменьшается износ двигателя в связи с плавным преобразованием нагрузки на выходном валу. The present invention ensures the achievement of a technical result, which consists in an automatic stepless change in the transmitted torque depending on the load on the output shaft, the possibility of transmitting torque with a stationary carrier and with an equal speed of output and input shafts, creating the maximum torque on a stationary (braked by the load) to the output shaft in the absence of a threat of engine shutdown, the possibility of automatic th working vehicle deceleration using engine off (e.g., when the vehicle downhill) and starting the engine using the towing machine. This ensures optimal use of engine power. At the same time, control of the transport machine is simplified and engine wear is reduced due to the smooth conversion of the load on the output shaft.

Указанный технический результат достигается тем, что автоматическая бесступенчатая механическая передача содержит соосные входной и выходной валы, основное водило, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом полом промежуточном валу и снабженное радиальными осями, на которых симметрично оси передачи размещены зубчатые конические основные сателлиты, введенные в зацепление с закрепленном в корпусе передачи центральным неподвижным опорным колесом. С промежуточным валом жестко соединено первое центральное колесо размещенного на выходе из передачи дифференциального механизма. Согласно изобретению на входном валу последовательно в направлении к выходному валу закреплены зубчатое коническое центральное подвижное опорное колесо и второе центральное колесо упомянутого дифференциального механизма. Центральное подвижное опорное колесо введено в зацепление с размещенными на радиальных осях основного водила коническими дополнительными сателлитами. Упомянутые первое и второе центральные колеса дифференциального механизма введены в зацепление с сателлитами, установленными на водиле дифференциального механизма, закрепленном на выходном валу. Упомянутые основные и дополнительные сателлиты совмещены с инерционными грузами в виде маховиков. The indicated technical result is achieved in that the automatic stepless mechanical transmission comprises coaxial input and output shafts, a main carrier mounted on a hollow intermediate shaft located coaxially with the input shaft and provided with radial axes on which gear conical main gears are placed symmetrically to the transmission axis and engaged with a fixed central support wheel fixed in the transmission housing. The first central wheel located at the output of the gear of the differential mechanism is rigidly connected to the intermediate shaft. According to the invention, a gear conical central movable support wheel and a second central wheel of said differential mechanism are sequentially fixed to the input shaft in the direction of the output shaft. The central movable support wheel is engaged with conical additional satellites placed on the radial axes of the main carrier. Said first and second central wheels of the differential mechanism are engaged with satellites mounted on a carrier of the differential mechanism mounted on the output shaft. The mentioned main and additional satellites are combined with inertial loads in the form of flywheels.

Основные сателлиты и дополнительные сателлиты снабжены массивными ободами и выполняют функции маховиков. The main satellites and additional satellites are equipped with massive rims and serve as flywheels.

Как частный случай выполнения, основные и дополнительные сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях основного водила маховиками. As a special case of execution, the main and additional satellites are rigidly coaxially connected with the flywheels located on the radial axes of the main carrier.

Как частный случай выполнения, передача содержит две размещенные на одной диаметральной линии радиальные оси основного водила, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные и дополнительные сателлиты. As a special case of execution, the transmission contains two radial axes of the main carrier placed on the same diametrical line, on each of which with the possibility of independent rotation from each other, the main and additional satellites are placed.

Как частный случай выполнения, основное водило содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей и на одной из этих пар радиальных осей размещены основные сателлиты, а на другой паре осей - дополнительные сателлиты. As a special case of execution, the main carrier contains two pairs of radial axes perpendicular to each other and main satellites are placed on one of these pairs of radial axes, and additional satellites are located on the other pair of axes.

Геометрические оси радиальных осей основного водила и геометрическая ось передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с этими осями. The geometric axes of the radial axes of the main carrier and the geometric axis of the transmission intersect at a central point aligned with these axes.

Как частный случай выполнения, центральные колеса и сателлиты дифференциального механизма выполнены цилиндрическими, при этом первое из упомянутых центральных колес, установленное на промежуточном валу, имеет внутреннее зацепление, а оси сателлитов параллельны оси передачи. As a special case of execution, the central wheels and satellites of the differential mechanism are cylindrical, while the first of the said central wheels mounted on the intermediate shaft has internal engagement, and the axles of the satellites are parallel to the transmission axis.

Как частный случай выполнения, центральные колеса и сателлиты дифференциального механизма выполнены коническими, а оси сателлитов размещены под углом, в том числе под прямым углом к оси передачи. As a special case of execution, the central wheels and satellites of the differential mechanism are conical, and the axles of the satellites are placed at an angle, including at a right angle to the transmission axis.

Входной и выходной валы связаны механизмом свободного хода, ведущий элемент которого связан с выходным валом, а ведомый элемент - с входным валом. The input and output shafts are connected by a freewheeling mechanism, the leading element of which is connected to the output shaft, and the driven element is connected to the input shaft.

На фиг. 1 дан общий вид автоматической бесступенчатой механической передачи (далее - передача) с показом ее элементов и отличительных признаков, характеризующих изобретение; на фиг. 2 показано устройство передачи в частном случае ее выполнения с изображением только тех ее элементов, которые попадают в плоскость сечения, перпендикулярную геометрической оси передачи и совмещенную с радиальными осями водила; при этом приведен вариант устройства без применения маховиков. In FIG. 1 is a general view of an automatic stepless mechanical transmission (hereinafter referred to as transmission) with a display of its elements and features characterizing the invention; in FIG. 2 shows a transmission device in the particular case of its execution with the image of only those elements that fall into a section plane perpendicular to the geometrical axis of transmission and combined with the radial axes of the carrier; at the same time, a variant of the device without using flywheels is shown.

Передача содержит соосные входной 1 и выходной 2 валы, основное водило 3, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом 1 полом промежуточном валу 4 и снабженное радиальными осями 5, на которых симметрично оси передачи размещены зубчатые конические основные сателлиты 6, введенные в зацепление с закрепленным в корпусе 7 передачи центральным неподвижным опорным колесом 8. С промежуточным валом 4 жестко соединено первое центральное колесо 9 дифференциального механизма, размещенного на выходе из передачи. На входном валу 1 последовательно в направлении к выходному валу 2 закреплены зубчатое коническое центральное подвижное (т.е. вращающееся вместе с входным валом 1) опорное колесо 10 и второе центральное колесо 11 дифференциального механизма. Центральное подвижное опорное колесо 10 введено в зацепление с размещенными на радиальных осях 5 основного водила 3 коническими дополнительными сателлитами 12. Упомянутые основные 6 и дополнительные 12 сателлиты совмещены с инерционными грузами в виде маховиков. Второе центральное колесо 11 дифференциального механизма находится в зацеплении с сателлитами 13 дифференциального механизма, которые одновременно введены в зацепление с установленным на промежуточном валу 4 первым центральным колесом 9 дифференциального механизма. Сателлиты 13 дифференциального механизма размещены на водиле 14 дифференциального механизма, закрепленном на выходном валу 2. The transmission contains coaxial input 1 and output 2 shafts, the main carrier 3, mounted on a hollow intermediate shaft 4 mounted coaxially with the input shaft 1 and provided with radial axles 5, on which gear conical main satellites 6 are placed symmetrically to the transmission axis and engaged in the transmission housing 7 by the central stationary support wheel 8. The first central wheel 9 of the differential mechanism located at the output of the transmission is rigidly connected to the intermediate shaft 4. A gear conical central movable (i.e., rotating together with the input shaft 1) support wheel 10 and a second central wheel 11 of the differential mechanism are sequentially mounted on the input shaft 1 in a direction towards the output shaft 2. The central movable support wheel 10 is engaged with the conical additional satellites 12 located on the radial axes 5 of the main carrier 3. The aforementioned main 6 and additional 12 satellites are combined with inertial loads in the form of flywheels. The second central wheel 11 of the differential mechanism is engaged with the satellites 13 of the differential mechanism, which are simultaneously engaged with the first central wheel 9 of the differential mechanism mounted on the intermediate shaft 4. The satellites 13 of the differential mechanism are located on the carrier 14 of the differential mechanism, mounted on the output shaft 2.

Основные сателлиты 6 и дополнительные сателлиты 12 снабжены массивными ободами и наряду с передачей вращательных движений и вращающих моментов выполняют также функции маховиков. The main satellites 6 and additional satellites 12 are equipped with massive rims and, along with the transmission of rotational movements and torques, also perform flywheel functions.

Как частный случай выполнения, основные сателлиты 6 и дополнительные сателлиты 12 жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях 5 основного водила 3 маховиками 15. As a special case of execution, the main satellites 6 and additional satellites 12 are rigidly coaxially connected with the flywheels 15 located on the radial axes 5 of the main carrier 3.

Как частный случай выполнения, передача содержит две размещенные на одной диаметральной линии O1-O1 радиальные оси 5 основного водила 3, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные 6 и дополнительные 12 сателлиты (фиг. 1).As a special case of execution, the transmission contains two radial axes 5 of the main carrier 3 located on the same diametrical line O 1 -O 1 , on each of which with the possibility of independent rotation from each other are placed the main 6 and an additional 12 satellites (Fig. 1).

Как частный случай выполнения, основное водило 3 содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей 5 и на одной из этих пар радиальных осей размещены основные сателлиты 6, а на другой паре осей - дополнительные сателлиты (фиг. 2). As a special case of execution, the main carrier 3 contains two pairs of radial axes 5 perpendicular to each other and the main satellites 6 are placed on one of these pairs of radial axes, and additional satellites are located on the other pair of axes (Fig. 2).

Геометрические оси O1-O1 радиальных осей 5 основного водила 3 и геометрическая ось O-O передачи пересекаются в центральной точке O1, совмещенной с указанными осями O1-O1 и O-O.The geometric axes O 1 -O 1 of the radial axes 5 of the main carrier 3 and the geometric axis OO of the transmission intersect at a central point O 1 , combined with the indicated axes O 1 -O 1 and OO.

Как частный случай выполнения, центральные колеса 9, 11 и сателлиты 13 дифференциального механизма выполнены цилиндрическими, при этом первое из упомянутых центральных колес 9, установленное на промежуточном валу 4, имеет внутреннее зацепление, а оси 16 сателлитов 13 дифференциального механизма параллельны оси O-O передачи. As a special case of execution, the central wheels 9, 11 and the satellites 13 of the differential mechanism are cylindrical, while the first of the said central wheels 9 mounted on the intermediate shaft 4 has internal engagement, and the axles 16 of the satellites 13 of the differential mechanism are parallel to the O-O axis of the transmission.

Как частный случай выполнения, центральные колеса и сателлиты дифференциального механизма выполнены коническими, а оси сателлитов размещены под углом, в том числе под прямым углом, к оси O-O передачи. As a special case of execution, the central wheels and satellites of the differential mechanism are conical, and the axis of the satellites are placed at an angle, including at a right angle, to the axis O-O of the transmission.

Входной 1 и выходной 2 валы связаны механизмом свободного хода 17, ведущий элемент которого связан с выходным валом 2, а ведомый элемент - с входным валом 1. Input 1 and output 2 shafts are connected by a freewheel 17, the leading element of which is connected to the output shaft 2, and the driven element is connected to the input shaft 1.

Автоматическая бесступенчатая механическая передача работает следующим образом. Automatic stepless mechanical transmission operates as follows.

За исходное положение принимается, что входной вал 1 вращается с постоянной частотой и передает неизменный по величине вращающий момент. For the initial position it is assumed that the input shaft 1 rotates at a constant frequency and transmits an unchanged torque.

При вращении входного вала 1 вместе с установленными на нем подвижным опорным колесом 10 и вторым центральным колесом 11 дифференциального механизма и неподвижном выходном вале 2 в связи с приложенной к нему нагрузкой или началом вращения из неподвижного положения вращающееся подвижное опорное колесо 10 приводит во вращение установленные на радиальных осях 5 основного водила 3 дополнительные сателлиты 12. Одновременно с этим вращающееся второе центральное колесо 11 дифференциального механизма приводит во вращение сателлиты 13 дифференциального механизма и находящееся с ними в зацеплении первое центральное колесо 9 дифференциального механизма. При этом указанное первое центральное колесо 9 вместе с жестко связанными с ним промежуточным валом 4 и основным водилом 3 вращаются с максимальной частотой в противоположном направлении по отношению к входному валу 1 и подвижному опорному колесу 10. Максимальная частота вращения всех этих упомянутых элементов 9, 4 и 3 обусловлена тем, что выходной вал 2 и водило 14 дифференциального механизма согласно указанному выше условию неподвижны. When the input shaft 1 rotates, together with the movable support wheel 10 and the second central wheel 11 of the differential mechanism mounted on it and the stationary output shaft 2, due to the load applied to it or the start of rotation from a stationary position, the rotating movable support wheel 10 rotates mounted on radial the axes 5 of the main carrier 3 additional satellites 12. At the same time, the rotating second central wheel 11 of the differential mechanism drives the differential 13 into rotation mechanism and being in mesh with them, the first Central wheel 9 of the differential mechanism. Moreover, said first central wheel 9, together with the intermediate shaft 4 and the main carrier 3, rigidly connected with it, rotate with a maximum frequency in the opposite direction with respect to the input shaft 1 and the movable support wheel 10. The maximum speed of all these elements 9, 4 and 3 due to the fact that the output shaft 2 and the carrier 14 of the differential mechanism according to the above condition are stationary.

При вращении основного водила 3 установленные на его радиальных осях 5 основные 6 и дополнительные 12 сателлиты перекатываются соответственно по неподвижному опорному колесу 8 и подвижному опорному колесу 10 и вращаются при этом на радиальных осях 5 водила относительно осей O1-O1 и вместе с радиальными осями 5 относительно оси O-O передачи. Вращение основных 6 и дополнительных 12 сателлитов одновременно вокруг осей O1-O1, радиальных осей 5 водила и оси O-O передачи равнозначно их вращению относительно центральной точки O1 пересечения этих осей. Частота вращения указанных сателлитов 6 и 12 вокруг осей O1-O1, O-O и центральной точки O1 будет максимальной. При этом дополнительные сателлиты 12 будут вращаться вокруг оси O1-O1 с повышенной частотой в связи с противоположными направлениями вращения опорного колеса 10.When the main carrier 3 rotates, the main 6 and additional 12 satellites installed on its radial axes 5 roll along the fixed support wheel 8 and the movable support wheel 10, respectively, and rotate on the carrier’s radial axes 5 relative to the O 1 -O 1 axes and together with the radial axes 5 relative to the axis of the OO transmission. The rotation of the main 6 and an additional 12 satellites simultaneously around the O 1 -O 1 axes, the carrier radial axes 5 and the transmission axis OO is equivalent to their rotation relative to the central intersection point O 1 of these axes. The rotation frequency of the specified satellites 6 and 12 around the axes O 1 -O 1 , OO and the central point O 1 will be maximum. In this case, additional satellites 12 will rotate around the axis O 1 -O 1 with increased frequency in connection with the opposite directions of rotation of the support wheel 10.

При частном случае выполнения передачи, когда основные и дополнительные 12 сателлиты жестко соосно сблокированы с маховиками 15, указанные выше вращательные движения совершают одновременно упомянутые сателлиты 6, 12 и жестко связанные с ними маховики 15. In the particular case of transmission, when the main and additional 12 satellites are rigidly coaxially interlocked with the flywheels 15, the above-mentioned rotational movements are performed simultaneously by the said satellites 6, 12 and the flywheels 15 rigidly connected with them.

Известно, что вращающееся тело имеет определенный момент количества движения, который проявляется с соблюдением фундаментального всеобщего физического закона сохранения, согласно которому момент количества движения может быть изменен только под действием внешних сил. Известно также, что момент количества движения при вращении тела относительно точки является векторной величиной и направление вектора совпадает с направлением оси вращения непосредственно тела, в данном случае с направлением оси O1-O1 водила, перпендикулярной оси O-O передачи. Но поскольку ось O1-O1 водила совершает вращение вокруг оси O-O передачи и относительно центральной точки O1 пересечения этих осей, направление векторов моментов количества движения сателлитов и маховиков постоянно изменяется.It is known that a rotating body has a certain moment of momentum, which manifests itself in compliance with the fundamental universal physical conservation law, according to which the moment of momentum can only be changed under the influence of external forces. It is also known that the angular momentum during rotation of the body relative to the point is a vector quantity and the direction of the vector coincides with the direction of the axis of rotation of the body itself, in this case, the direction of the axis O 1 -O 1 drove, perpendicular to the axis OO transmission. But since the axis O 1 -O 1 of the carrier rotates around the axis OO of the transmission and relative to the central point O 1 of the intersection of these axes, the direction of the moment vectors of the momentum of the satellites and flywheels is constantly changing.

Известно, что действия над векторами являются отражением соответствующих действий над векторными величинами, а векторные величины являются равными, если совпадают их числовые значения и направления. Исходя из этого, при указанных выше условиях вращения сателлитов и маховиков относительно двух осей одновременно их моменты количества движения принудительно изменяются под воздействием в конечном итоге от вращающего момента, передаваемого входным валом 1, и момента сопротивления, приложенного к выходному валу 2. Проявление при этом закона сохранения противодействует вращению осей 5 водила 3 вокруг оси O-O передачи, которые стремятся сохранить свое стабильное неподвижное положение. В связи с этим радиальные оси 5 основного водила 3 за счет силового взаимодействия в конечном итоге с закрепленным в корпусе 7 передачи неподвижным опорным колесом 8 и подвижным опорным колесом 10 являются опорами, обеспечивающими торможение вращения первого центрального колеса 9 дифференциала, что обеспечивает передачу вращающего момента от второго центрального колеса 11 через сателлиты 13 дифференциального механизма на водило 14 этого механизма и далее на выходной вал 2. При этом передаваемый вращающий момент имеет максимальную величину в связи с максимальным по величине моментом торможения, приложенным к основному водилу 3. It is known that actions on vectors are a reflection of the corresponding actions on vector quantities, and vector quantities are equal if their numerical values and directions coincide. Based on this, under the above conditions of rotation of the satellites and flywheels relative to two axes at the same time, their angular momenta are forced to change under the influence ultimately from the torque transmitted by the input shaft 1 and the moment of resistance applied to the output shaft 2. The manifestation of the law conservation counteracts the rotation of the axes 5 of the carrier 3 around the axis OO transmission, which tend to maintain their stable stationary position. In this regard, the radial axis 5 of the main carrier 3 due to force interaction ultimately with the fixed support wheel 8 fixed in the transmission housing 7 and the movable support wheel 10 are supports that provide braking of rotation of the first central differential wheel 9, which ensures the transmission of torque from the second central wheel 11 through the satellites 13 of the differential mechanism to the carrier 14 of this mechanism and then to the output shaft 2. In this case, the transmitted torque has a maximum value of due to the maximum braking torque applied to the main carrier 3.

С началом вращения выходного вала 2 и по мере увеличения частоты его вращения замедляется вращение первого центрального колеса 9 дифференциального механизма и связанных с ним промежуточного вала 4 и основного водила 3 с его радиальными осями. При этом уменьшается скорость перекатывания основных 6 и дополнительных 12 сателлитов соответственно по неподвижному 8 и подвижному 10 опорным колесам. Это приводит к замедлению вращения упомянутых сателлитов 6 и 12 относительно центральной точки O1 и обусловленному этим уменьшению приложенного к основному водилу 5 тормозящего момента силы с соответствующим уменьшением передаваемого на выходной вал 2 вращающего момента.With the beginning of rotation of the output shaft 2 and with increasing frequency of rotation, the rotation of the first central wheel 9 of the differential mechanism and the associated intermediate shaft 4 and the main carrier 3 with its radial axes slows down. This reduces the speed of rolling the main 6 and an additional 12 satellites, respectively, on the fixed 8 and moving 10 supporting wheels. This leads to a slowdown in the rotation of the said satellites 6 and 12 relative to the central point O 1 and the resulting reduction in the braking force applied to the main carrier 5 with a corresponding decrease in the torque transmitted to the output shaft 2.

Следовательно, величина передаваемого на выходной вал 2 вращающего момента находится в обратной зависимости от частоты его вращения. Therefore, the magnitude of the torque transmitted to the output shaft 2 is inversely related to its rotation frequency.

При дальнейшем уменьшении нагрузки на выходном валу 2 и соответствующем увеличении частоты его вращения первое центральное колесо 9 дифференциального механизма, а вместе с ним промежуточный вал 4 и основное водило 3 прекращают вращение вокруг оси O-O передачи, а основной сателлит 6 - относительно центральной точки O1. При этом тормозящий момент силы на водило создают только продолжающие вращение дополнительные сателлиты 12, находящиеся в зацеплении с подвижным опорным колесом 10. Действие дополнительных сателлитов 12 в данных условиях подобно действию гироскопа, который противодействует повороту оси своего вращения.With a further decrease in the load on the output shaft 2 and a corresponding increase in the frequency of its rotation, the first central wheel 9 of the differential mechanism, and with it the intermediate shaft 4 and the main carrier 3, stop rotation around the transmission axis OO, and the main satellite 6 - relative to the central point O 1 . In this case, the braking moment of force on the carrier is created only by the additional satellites 12 continuing to rotate, which are meshed with the movable support wheel 10. The action of the additional satellites 12 under these conditions is similar to the action of a gyroscope, which counteracts the rotation of its axis of rotation.

Предложенная передача не исключает возможности передачи вращающего момента при максимально возможной частоте вращения выходного вала 2, равной частоте вращения входного вала 1 (прямая передача). При этом все составные элементы передачи от входного вала 1 до выходного вала 2 вращаются с одинаковой частотой вокруг оси O-O передачи, а удерживают их в этом положении относительно друг друга тормозящие моменты силы, создаваемые основными сателлитами 6 в связи с их вращением вокруг оси O-O передачи вместе с радиальными осями 5 основного водила 3 и одновременным вращением вокруг осей O1-O1 радиальных осей 5 водила при перекатывании по неподвижному опорному колесу 8, что равнозначно их вращению относительно центральной точки O1. Проявление при этом закона сохранения момента количества движения основных сателлитов 6 показано выше.The proposed transmission does not exclude the possibility of transmitting torque at the maximum possible frequency of rotation of the output shaft 2 equal to the frequency of rotation of the input shaft 1 (direct transmission). In this case, all the constituent elements of the transmission from the input shaft 1 to the output shaft 2 rotate with the same frequency around the axis OO transmission, and hold them in this position relative to each other braking moments of force created by the main satellites 6 in connection with their rotation around the axis OO transmission together with the radial axes 5 of the main carrier 3 and the simultaneous rotation around the axes O 1 -O 1 of the radial axes 5 of the carrier when rolling along the stationary support wheel 8, which is equivalent to their rotation relative to the central point O 1 . The manifestation of the law of conservation of angular momentum of the main satellites 6 is shown above.

Следовательно, описываемая передача будет надежно трансформировать передаваемый вращающий момент с плавным бесступенчатым изменением частоты вращения выходного вала 2 в зависимости от приложенной к нему нагрузки. Therefore, the described transmission will reliably transform the transmitted torque with a stepless change in the frequency of rotation of the output shaft 2 depending on the load applied to it.

При частном случае выполнения передачи, приведенном на фиг. 2, когда основное водило 3 содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей 5, взаимодействие всех элементов передачи не имеет отличий от приведенного выше описания, поскольку все силовые и кинематические связи элементов передачи остаются без изменений. In the particular case of the transmission shown in FIG. 2, when the main carrier 3 contains two pairs of radial axes 5 perpendicular to each other, the interaction of all transmission elements does not differ from the above description, since all power and kinematic connections of the transmission elements remain unchanged.

При выполнении передачи с массивными сателлитами и без использования маховиков характер ее работы не изменяется по сравнению с приведенным выше, поскольку сателлиты выполняют функции маховиков. Частный случай такого устройства приведен на фиг. 2. When transmitting with massive satellites and without using the flywheels, the nature of its operation does not change compared to the above, since the satellites perform the functions of the flywheels. A particular case of such a device is shown in FIG. 2.

Приведенные в описании и формуле изобретения другие частные случаи ее выполнения позволяют конкретизировать устройство с учетом заданных конструктивных особенностей. Вместе с тем изложенный выше характер работы передачи при этом не изменяется. Given in the description and claims, other special cases of its implementation allow to specify the device taking into account the specified design features. However, the nature of the transmission described above does not change.

При необходимости передачи вращающего момента и вращения от выходного вала 2 на входной вал 1, с целью торможения рабочей машины (например, при движении ее под уклон), работа двигателя прекращается. При этом под воздействием вращающего момента, передаваемого от выходного вала 2 на входной вал 1, происходит замыкание механизма свободного хода 17, который обеспечивает передачу потока мощности от выходного вала на входной вал и далее на двигатель, принудительное вращение вала которого приводит к торможению рабочей машины. Таким же образом производится запуск двигателя путем буксировки транспортной машины. If it is necessary to transfer torque and rotation from the output shaft 2 to the input shaft 1, in order to brake the working machine (for example, when it moves downhill), the engine stops. In this case, under the influence of the torque transmitted from the output shaft 2 to the input shaft 1, the freewheel mechanism 17 closes, which ensures the transmission of power flow from the output shaft to the input shaft and further to the engine, the forced rotation of the shaft of which leads to braking of the working machine. The engine is started in the same way by towing a transport vehicle.

Claims (9)

1. Автоматическая бесступенчатая механическая передача, содержащая соосные входной и выходной валы, основное водило, закрепленное на размещенном коаксиально с входным валом полом промежуточном валу и снабженное радиальными осями, на которых симметрично оси передачи размещены зубчатые конические основные сателлиты, введенные в зацепление с закрепленным в корпусе передачи центральным неподвижным опорным колесом, с промежуточным валом жестко соединено первое центральное колесо размещенного на выходе из передачи дифференциального механизма, отличающаяся тем, что на входном валу последовательно в направлении к выходному валу закреплены зубчатое коническое центральное подвижное опорное колесо и второе центральное колесо упомянутого дифференциального механизма, центральное подвижное опорное колесо введено в зацепление с размещенными на радиальных осях основного водила коническими дополнительными сателлитами, упомянутые первое и второе центральные колеса дифференциального механизма введены в зацепление с сателлитами, установленными на водиле дифференциального механизма, закрепленном на выходном валу передачи, упомянутые основные и дополнительные сателлиты совмещены с инерционными грузами в виде маховиков. 1. An automatic stepless mechanical transmission containing coaxial input and output shafts, a main carrier mounted on a hollow intermediate shaft placed coaxially with the input shaft and provided with radial axes on which gear conical main satellites are placed symmetrically to the transmission axis, engaged into engagement with the housing fixed the transmission by the central stationary support wheel, with the intermediate shaft the first central wheel located at the output of the differential gear is rigidly connected casing, characterized in that a gear conical central movable support wheel and a second central wheel of said differential mechanism are fixed sequentially in the direction of the output shaft, the central movable support wheel is engaged with conical additional satellites located on the radial axes of the main carrier, the first and the second central wheels of the differential mechanism are engaged with satellites mounted on the differential carrier The mechanisms fixed to transmission output shaft, said primary and secondary satellites are combined with the inertial loads as flywheels. 2. Передача по п. 1, отличающаяся тем, что основные и дополнительные сателлиты снабжены массивными ободами и выполняют функции маховиков. 2. Transmission according to claim 1, characterized in that the main and additional satellites are equipped with massive rims and perform the functions of flywheels. 3. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, основные и дополнительные сателлиты жестко соосно связаны с размещенными на радиальных осях основного водила маховиками. 3. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the main and additional satellites are rigidly coaxially connected with the flywheels located on the radial axes of the main carrier. 4. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, она содержит две размещенные на одной диаметральной линии радиальные оси основного водила, на каждой из которых с возможностью независимого друг от друга вращения размещены основные и дополнительные сателлиты. 4. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, it contains two radial axes of the main carrier placed on the same diametrical line, on each of which with the possibility of independent rotation from each other the main and additional satellites are placed. 5. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, основное водило содержит две пары перпендикулярных между собой радиальных осей и на одной из этих пар радиальных осей размещены основные сателлиты, а на другой паре осей - дополнительные сателлиты. 5. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the main carrier contains two pairs of radial axes perpendicular to each other and main satellites are placed on one of these pairs of radial axes, and additional satellites are located on the other pair of axes. 6. Передача по п.1, отличающаяся тем, что геометрические оси радиальных осей основного водила и геометрическая ось передачи пересекаются в центральной точке, совмещенной с этими осями. 6. The transmission according to claim 1, characterized in that the geometric axes of the radial axes of the main carrier and the geometric axis of the transmission intersect at a central point aligned with these axes. 7. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, центральные колеса и сателлиты дифференциального механизма выполнены цилиндрическими, при этом первое из упомянутых центральных колес, установленное на промежуточном валу, имеет внутреннее зацепление, а оси сателлитов параллельны оси передачи. 7. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the central wheels and satellites of the differential mechanism are cylindrical, while the first of the said central wheels mounted on the intermediate shaft has internal engagement, and the axles of the satellites are parallel to the transmission axis . 8. Передача по п.1, отличающаяся тем, что, как частный случай выполнения, центральные колеса и сателлиты дифференциального механизма выполнены коническими, а оси сателлитов размещены под углом, в том числе под прямым углом, к оси передачи. 8. The transmission according to claim 1, characterized in that, as a special case of execution, the central wheels and satellites of the differential mechanism are made conical, and the axis of the satellites are placed at an angle, including at a right angle, to the axis of the transmission. 9. Передача по п.1, отличающаяся тем, что входной и выходной валы связаны механизмом свободного хода, ведущий элемент которого связан с выходным валом, а ведомый элемент - с входным валом. 9. The transmission according to claim 1, characterized in that the input and output shafts are connected by a freewheeling mechanism, the driving element of which is connected to the output shaft, and the driven element is connected to the input shaft.
RU2000115682/28A 2000-06-21 2000-06-21 Automatic infinitely variable mechanical transmission RU2171932C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115682/28A RU2171932C2 (en) 2000-06-21 2000-06-21 Automatic infinitely variable mechanical transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2000115682/28A RU2171932C2 (en) 2000-06-21 2000-06-21 Automatic infinitely variable mechanical transmission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2000115682A RU2000115682A (en) 2001-01-10
RU2171932C2 true RU2171932C2 (en) 2001-08-10

Family

ID=36714789

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2000115682/28A RU2171932C2 (en) 2000-06-21 2000-06-21 Automatic infinitely variable mechanical transmission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2171932C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2943395A1 (en) * 2010-03-26 2010-09-24 Andre Lucien Cottin Progressive speed changing or continuously varying method for automobile, involves controlling rotation of mechanical integrated transformer to introduce progressiveness and number of infinite combinations of gears in gearbox

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2943395A1 (en) * 2010-03-26 2010-09-24 Andre Lucien Cottin Progressive speed changing or continuously varying method for automobile, involves controlling rotation of mechanical integrated transformer to introduce progressiveness and number of infinite combinations of gears in gearbox

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6327922B1 (en) Gyroscopic continuously variable transmission
RU2171932C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2172877C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2172878C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2171931C2 (en) Sutomatic infinitely variabe mechanical transmission
RU2174200C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2174203C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2171933C2 (en) Automatic infintely variable meachanicval transmission
RU2174204C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2174201C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2171930C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2185553C2 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2188975C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2174202C2 (en) Automatic stepless gearing
RU2171929C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2163317C2 (en) Automatic stepless mechanical gearing
RU2063569C1 (en) Automatic infinitely variable gear box
RU2171928C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2247274C2 (en) Automatic infinitely variable transmission
RU2178107C2 (en) Automatic stepless mechanical transmission
RU2184894C2 (en) Automatic mechanical infinitely variable transmission
RU2172438C2 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2279596C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2277653C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission
RU2277656C1 (en) Automatic infinitely variable mechanical transmission

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050622